ความรู้แบต LIPO (Lithium Polymer) เบื้องต้น

ความรู้แบต LIPO (Lithium Polymer) เบื้องต้น

สัญลักษณ์/ความหมาย
S = Series คือการต่อแบตแบบอนุกรม
P = parallel คือการต่อแบตแบบขนาน

1S หมายถึง cell แบต 1 cell จะได้โวลท์ 3.7V (หรือ 4.2V เมื่อไม่มีโหลด)
2S หมายถึงมี cell แบต 2 cells ต่ออนุกรมกัน จะได้โวลท์ 3.7 x 2 = 7.4 V (หรือ 8.4V เมื่อไม่มีโหลด)
3S หมายถึงมี cell แบต 3 cells ต่ออนุกรมกัน จะได้โวลท์ 3.7 x 3 = 11.1V (หรือ 12.6V เมื่อไม่มีโหลด)

1P หมายถึงไม่มีการขนาน cell (แบตมี cell เดียว)
2P หมายถึงขนาน cell แบต 2 cells จะได้ความจุเป็น 2 เท่า เช่นความจุแบต cell ละ 1,000mAh เมื่อขนาดจะได้ความจุรวมเป็น 2,000mAh

ถ้าไม่มีระบุสัญลักษณ์บนตัวแบต ก็ให้ดูค่าโวทล์บนตัวแบต อาทิ
7.4V = แบตก้อนนี้มี 2 cells
11.1V = แบตก้อนนี้มี 3 cells เป็นต้น


mAh (milli-Amp-hour)
คือ ค่าความจุของแบตเตอรี่ เช่น 1,000mAh (เท่ากับ 1 แอมป์) ถ้าใช้แบตก้อนนี้จ่ายไฟให้มอเตอร์ 1,000 มิลลิแอมป์ แบตก้อนนี้จะจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ 1 ชั่วโมง ถ้าใช้จ่ายไฟให้มอเตอร์ 500 มิลลิแอมป์ แบตก้อนนี้จะจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ 1,000mAh/500mA = 2 hr หรือ 2 ชั่วโมง


C Rating
หมายถึงความสามารถในการจ่ายกระแสเมื่อเทียบกับความจุ เช่น แบต 1,000mAh 15C หมายถึง ความจุแบต = 1,000mAh จ่ายกระแสได้สูงสุด = 1,000mAh x 15C = 15,000mA หรือเท่ากับ 15A
ซึ่งหมายถึงเราสามารถใช้แบตก้อนนี้จ่ายกระแสให้มอเตอร์ที่กินกระแสไม่เกิน 15A ได้ แต่ถ้าเอาไปจ่ายกระแสมอเตอร์ที่กินกระแสเกิน 15A แบตก้อนนี้จะร้อนเร็วมาก จนบวม และอาจลุกไหม้เสียหายได้

ปล. ถ้าแบตระบุค่า C Rating เป็น 15-25C ค่า C ตัวต่ำจะหมายถึงค่า C ใช้งานต่อเนื่อง ส่วนค่า C ตัวสูงจะหมายถึงค่า C ชั่วขณะ เช่น แบต 1,000mAh 15-25C จะใช้จ่ายกระแสโดยแบตไม่พัง ได้ดังนี้

จ่ายกระแสได้สูงสุดต่อเนื่อง = 1,000mAh x 15C = 15,000mA หรือเท่ากับ 15A
จ่ายกระแสได้สูงสุดเพียงเวลาสั้นๆ = 1,000mAh x 25C = 25,000mA หรือเท่ากับ 25A


การตั้งค่ากระแส Charge แบตลิโพ
ค่ากระแส Charge สูงสุด ห้ามตั้งเกินค่าความจุ เช่น แบต 1600mah ให้ตั้งค่ากระแสชาร์จเร็วสูงสุดไม่เกิน 1.6A หรือหากต้องการถนอมแบต ให้ตั้งค่ากระแสชาร์จที่ 0.7C หรือ 0.7 x 1600mA = 1.2A

***ข้อควรระวัง***
แบตลิโพห้ามเล่นจนแบตหมดหรือเก็บแบตลิโพทันทีที่แบตหมด โวลท์แบตจะต่ำเกินจนเครื่องชาร์จ จะชาร์จไม่เข้า/ชาร์จไม่ได้ ถ้าแบตมีอาการนี้ให้ลองวัดโวท์แบตดูถ้าโวลท์แบตมีค่าต่ำกว่า 3.7 โวลท์ต่อเซลส์ ให้ลองกระตุ้นแบตให้มีโวลท์ขึ้นมาเป็น 3.7 โวลท์ต่อเซลส์ ตามวิธีดังต่อไปนี้

วิธีกระตุ้นแบต Lipo

ถ้าแบตบวมมาก ไม่แนะนำให้กระตุ้นแบต ควรทิ้ง+เปลี่ยนก้อนใหม่เพื่อความปลอดภัย

การกระตุ้นแบต ให้ตั้งค่าเครื่องชาร์จเป็นโหมด Ni-MH และตั้งค่ากระแสชาร์จ 0.5A แล้วชาร์จ (ไม่ต้องเสียบสายบาลานซ์)

ระหว่างชาร์จ ให้เฝ้า+สังเกตุดู จนโวลท์แต่ละเซลส์เพิ่มขึ้นจนได้ 3.7 โวลท์ แต่ต้องระวังไม่ให้มีเซลส์ใดมีโวลท์สูงเกิน 4.2 โวลท์ (ให้ใช้อุปกรณ์วัดค่าโวลท์วัด เช่น Volter Checker ของTraxxas รหัส#2968X Lipo Cell Voltage Checker เสียบวัดที่ปลั๊กบาลานซ์สีขาวบนแบต)

ถ้ากระตุ้นสำเร็จ โวลท์แต่ละเซลส์จะเพิ่มขึ้นมาเป็น 3.7V (แต่ห้ามปล่อยชาร์จให้เกิน 4.2V ต่อเซลส์)

จากนั้น กดหยุดเครื่องชาร์จ แล้วตั้งบาลานซ์ชาร์จด้วยโหมดลิโพปกติ เครื่องชาร์จก็จะชาร์จเข้าได้ตามปกติ

การเก็บแบตลิโพ
ให้เก็บแบตลิโพที่ค่าโวลท์ 3.8V ต่อ cell เสมอ หรือให้ชาร์จด้วยโหมด Storage เพื่อเก็บแบตเตอรี่ทุกครั้ง เนื่องจากแบตลิโพบางก้อนอาจบวมได้ในเวลาเพียงไม่กี่วัน หากแบตมีประจุเต็มหรือเกือบเต็ม หรือถ้าค่าโวลท์ต่ำกว่า 3V ต่อ cell แบตก็จะเสีย ชาร์จไม่เข้าอีกต่อไป

กรณี ไม่มีเครื่องชาร์จที่มีโหมด Storage ให้ใช้ตัววัดโวลท์วัดค่าโวลท์ของแบต ถ้าค่าโวทล์ต่ำกว่า 3.8V ให้ชาร์จแบตเพิ่มจนได้ค่า 3.8V ถ้าค่าสูงกว่า 3.8V ให้เล่นต่อจนค่าโวลท์ตกลงเหลือประมาณ 3.8V

สาเหตุที่ทำให้แบตเตอรี่ชนิด Lithium Polymer บวม คืออะไร? 

จริงๆ แล้ว การสร้างแก๊สในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นเรื่องที่เกิดขึ้นได้ในแบตเตอรี่ทุกก้อน โดยการใช้งานแบตเตอรี่ปกติจะเกิดแก๊สจากกระบวนการย่อยสลายของอิเล็กโทรไลต์ (electrolyte decomposition) ซึ่งการย่อยสลายของอิเล็กโทรไลต์จะเกิดได้เร็วยิ่งขึ้น เมื่อแบตเตอรี่จ่ายกระแสสูงเกินไปความสามารถในการจ่ายกระแส (ดูเรื่องค่า C Rating) หรือแบตเตอรี่ร้อนเกินไป (อุณหภูมิใช้งานปกติของแบตเตอรี่ Lithium Polymer จะอยู่ระหว่าง -20องศา C ถึง 60 องศา C)

แบตเตอรี่ Lithium Polymer มีส่วนประกอบหลักอยู่ 3 ส่วน คือ ขั้วบวก (anode), ขั้วลบ (cathode) และอิเล็กโทรไลต์ (electrolyte) โดยอิเล็กโทรไลต์คือสารเคมีในแบตเตอรี่ที่เป็นตัวกลางให้ประจุไอออนเคลื่อนที่จากขั้วบวกไปที่ขั้วลบขณะใช้งาน (และจากขั้วลบไปขั้วบวกขณะกำลังชาร์จ) ซึ่งขณะใช้งานแบตเตอรี่จะเกิดขบวนการย่อยสลายอิเล็กโทรไลต์ เป็นลิเธี่ยมอ็อกไซด์ อ็อกซิเจน รวมถึงคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) โดยแก๊สที่เกิดขึ้นจากกระบวนการย่อยสลายอิเล็กโทรไลต์นี้ คือสาเหตุที่ทำให้แบตเตอรี่บวม

วิธีป้องกันแบตเตอรี่ Lithium Polymer บวม

ข้อมูลเพิ่มเติม

Internal Resistance (IR) vs สภาพแบต
ต่ำกว่า 10mΩ สภาพใหม่มาก
ระหว่าง 10mΩ to 15mΩ สภาพดี
ระหว่าง 15mΩ to 20mΩ สภาพเก่า
มากกว่า 20mΩ ได้เวลาทิ้งแล้ว

วิธีใช้เครื่องชาร์จรุ่นต่างๆ

วิธีใช้ iMax B6AC

วิธีใช้ C607D G.T. Power

วิธีใช้ D100 SKYRC AC/DC Dual Balance Charger Discharger

วิธีใช้ SKYRC S65 AC Balance Charger/Discharge

วิธีใช้ e3Duo AC Dual Balance Charger
ใช้ง่าย กดเลือกชนิดแบต เลือกกระแสชาร์จ กดปุ่ม A หรือ B ค้าง เพื่อเริ่มชาร์จ 

วิธีใช้ SKYRC E3 2S 3S LiPo

วิธีใช้ SKYRC T100 AC Dual Balance

อุปกรณ์แนะนำ

#2968X LiPo cell voltage checker/balancer >> ไปหน้าที่สินค้า


อุปกรณ์วัด+แสดงโวลท์แบตแต่ละเซลส์ และใช้บาลานซ์แบตแต่ละเซลส์มีโวลท์ต่างกันมากกว่า 0.02V ให้กลับมามีโวลท์แต่ละเซลส์เท่ากันได้ ยืดอายุแบตและช่วยให้แบตจ่ายกระแสได้แรงขึ้น

เทคนิคการชาร์จกระตุ้นแบต Lipo

ถ้าปล่อยจนแบตลิโพมีโวลท์รวมต่ำกว่าค่า 3V/cells เช่น แบตลิโพ 3 เซลส์ = 3V/cells x 3cells = 9V (หรือต่ำกว่า) เครื่องชาร์จจะไม่สามารถชาร์จแบตได้ ซึ่งเป็นระบบที่เครื่องชาร์จแบตลิโพทุกเครื่องกำหนดไว้เพื่อความปลอดภัย อาจลองกระตุ้นแบตลิโพดังนี้: -

ขั้นตอนการชาร์จกระตุ้นแบต (ต้องใช้เครื่องชาร์จรุ่นที่ชาร์จแบต Ni-MH ได้)

ข้อควรระวัง